Vous vous êtes sûrement une fois demandés pourquoi il était impossible pour les avions de reculer tous seuls. Pourquoi pas de marche arrière au sol comme un véhicule ou en l'air comme un hélicoptère?

Pour comprendre les raisons, il convient de revenir même sur ce qui permet de garder l'avion en l'air: la voilure. Fondamentalement, les ailes ont pour rôle de générer de la portance, une des quatre forces aérodynamiques de base (en plus du poids, de la trainée et de la traction ou poussée).

Pas de Marche arrière en l'air

La portance est la force qui est destinée à contrecarrer l'effet du poids de l'avion pour assurer la sustentation. Son intensité est fonction du carré de la vitesse de l'avion. En cinématique, on matérialise généralement la vitesse de marche arrière par une vitesse négative, cela veut dire que la vitesse de l'avion doit d'abord s'annuler. Ce qui est d'ailleurs facile à comprendre car pour reculer, il faut d'abord s'arrêter un petit bout de temps.
Pour annuler la vitesse, il va falloir arrêter les moteurs et/ou inverser la poussée des réacteurs. Pourtant à une vitesse nulle (V= 0), l'avion perdrait complètement sa portance. Pour le redresser, il faudrait redémarrer les moteurs en l'air, processus qui prend trop de temps. Par conséquent, l'avion risquerait même de tomber hors contrôle (décrochage) avant même la fin du redémarrage. Il va tomber en chute libre.
Ceci n'est qu'une raison parmi tant d'autres un peu moins frappantes. Dans tous les cas, ce n'est pas très pertinent de parler de marche arrière en l'air.

Mais au sol, oui

Les avions le faisaient depuis longtemps d'ailleurs, grâce au pushback (anglicisme, qui veut littéralement dire "pousser vers l'arrière"). Dans les aéroports, vous remarquerez toujours des camions assez particuliers, très bas et robustes, qui aident les avions à aller au parking ou de sortir pour rejoindre la piste de décollage. Ils se connectent à la roue avant de l'avion, la soulève un peu, pour faciliter la traction. Durant cette manœuvre, l'avion roule doucement sur le tarmac (et les passagers ont le temps de bien admirer l'aéroport et les autres avions)

Contraintes de temps

Ce processus prend assez de temps. Parfois le pilote est même obligé d'attendre un camion pour le pousser. Pourtant chaque seconde compte dans les aéroports: il faut libérer la piste le plus tôt possible pour un autre avion.

Reculer avec les inverseurs de poussée ?

Une alternative assez intuitive serait d'utiliser l'inversion de poussée. Les inverseurs de poussée sont utilisés pour aider l'avion à freiner le plus rapidement possible sans causer trop de stress sur les freins. Ils inversent la direction du flux au niveau des tuyères créant une force opposée au sens de déplacement. Utiliser ce même mécanisme pour reculer, c'est efficace, et ça marche très bien en terme de résultat escompté. Pour les avions à empennage en T, dont les moteurs sont montés à l'arrière, c'est encore plus pratique car les moteurs sont assez éloignés du sol. Il est moins recommandée pour les avions dont les moteurs sont plus bas (en bas des ailes) mais la pratique est plus ouverte aux avions de classe d'affaires, jets privés, et dans des aéroports américains.

Pas rassurant

Cette méthode n'est pas vraiment une bonne solution. En effet, l'inversion de poussée fait énormément de bruit, il est vraiment très assourdissant. Un autre souci c'est qu'il est impossible pour le pilote de voir derrière l'avion quand il recule parce que le fuselage est tellement long.

Risques d'ingestion et Consommation excessive de carburant

Le plus dangereux, ce sont les risques de débris sur le tarmac qui risquent non seulement de heurter le personnel au sol, les fenêtres du terminal, mais également de perforer l'avion lui-même ou entrer dans les réacteurs.
D'ailleurs il faudrait un plein régime pour faire reculer l'avion, ce qui nécessiterait plus de kérosène avant vol et après vol et donc plus de dépenses pour les compagnies, sans parler de l'incroyable émission de CO2 qui s'en suivrait.

Le Wheeltug: solution ultime ?

Pour adresser ce problème, les ingénieurs ont réfléchi à d'autres alternatives, moins énergivores, plus rapides et pratiques sur les aéroports denses. C'est dans ce sens que le wheeltug a vu le jour. C'est un système électrique monté sur la roue avant, contrôlée de façon autonome par le pilote, qui permet de manoeuvrer et faire reculer l'appareil sur le tarmac, tout comme il le ferait en roulant pour se placer sur la piste, mais cette fois, sans l'intervention de la poussée des moteurs principaux.

Sur la vidéo, les moteurs ont été couverts pour montrer explicitement qu'ils n'interviennent pas du tout dans la manœuvre de recul. Il est opératif sur des prototypes de Boeing 737 comme sur la vidéo, et a déjà réussi plusieurs tests. Bientôt vous verrez dans les aéroports des avions reculer ou braquer assez facilement.

Pour plus de détails sur le wheeltug, allez lire cette vidéo